1.2.2 反应热的计算-2026-2027学年高二化学选择性必修1【同步课件】

该高中化学课件聚焦反应热的计算，通过“化学与生活”中烧开水、工业锅炉等实例导入，衔接前序反应热概念，搭建从实际问题到热化学方程式、盖斯定律等计算方法的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学态度，通过葡萄糖氧化、煤燃烧途径等实例，系统讲解热化学方程式、键能等五种计算方法，培养学生证据推理与模型认知能力。结合生产生活应用，学生能提升知识迁移能力，教师可直接利用例题与训练优化教学。

高中化学人教版（2019）选择性必修1 第2课时  第一章 化学反应的热效应 第二节 反应热的计算 反应热的计算 重点 掌握依据热化学方程式进行反应热计算的方法，能运用盖斯定律计算复杂反应的反应热； 理解反应热计算在实际应用中的价值，熟练解决 “已知热化学方程式求算反应热”“结合物质纯度 / 质量计算热量” 等问题。 难点 深入理解盖斯定律在反应热计算中的应用逻辑，突破 “复杂反应拆解与热化学方程式系数匹配” 的难点； 准确处理实际问题中的干扰因素，解决 “工业生产热量利用”“人体能量代谢计算” 等综合性反应热计算问题，提升知识迁移与实际应用能力。 学习目标 在化学科研中，经常要通过实验测定物质在发生化学反应时所放出或吸收的热量。但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接获得。在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算 。 烧开5 kg常温的水，需要多少升煤气呢？ 燃煤工业锅炉正常工作一天可提供多少热能？ 化学与生活 3 反应热的计算 1、根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH a　　　b　　　 c　　　d　 　|ΔH| n(A)　　n(B)　 n(C)　 n(D)　　Q 4 1.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为 C6H12O6(s)＋6O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2800 kJ·mol－1；葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。 计算：(1)100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量； (2)生成18 g水时放出的热量。 【解析】：（1）n(C6H12O6)＝m(C6H12O6)/M(C6H12O6)＝100 g/180 g·mol－1＝0.556 mol 1 mol C6H12O6完全燃烧放出2800 kJ的热量 0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为0.556 mol×2 800 kJ·mol－1＝1557 kJ。 (2)18 g水为1 mol，生成6 mol水放热为2 800 kJ，生成1 mol水放热为2800 kJ×1/6＝466.67 kJ。 【例题讲解】 1、根据热化学方程式计算 反应热的计算 【交流讨论】 运用盖斯定律解答问题通常有两种方法： （2）加合(或叠加)法：即运用所给方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。 （1）虚拟路径法： 如C(s)＋O2(g)=CO2(g)，可设置如图： ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 快速解法：抓特征、先系数、再方向、删余项 2.根据盖斯定律计算反应热 反应热的计算 3.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是－285.8 kJ· mol－1、 －1411.0 kJ·mol－1和－1366.8 kJ·mol－1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为( ) A．－44.2 kJ· mol－1　　　　 B．＋44.2 kJ·mol－1 C．－330 kJ· mol－1 D．＋330 kJ· mol－1 A 【解析】 由题意可知 C2H4(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－1411.0 kJ·mol－1① C2H5OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1366.8 kJ·mol－1② 将上述两个热化学方程式相减①－②， C2H4(g)-C2H5OH(l)＝－H2O(l) ΔH＝-1411.0 kJ·mol－1＋1366.8 kJ·mol－1＝－44.2 kJ·mol－1，整理得：C2H4(g)＋H2O(l)＝C2H5OH(l)　ΔH＝－44.2 kJ·mol－1。 【例题讲解】 2.根据盖斯定律计算反应热 反应热的计算 例2：煤可通过下列两种途径成为燃料: 途径Ⅰ　C(s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH1<0 途径Ⅱ 先制水煤气:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　ΔH2>0 ① 再燃烧水煤气: 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　ΔH3<0 ② 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH4<0 ③ (1)判断两种途径放出的热量:途径Ⅰ放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。  (2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系是　　 　。  2.根据盖斯定律计算反应热 反应热的计算 8 a.确定待求反应的热化学方程式 b.找出待求热化学方程式中各物质出现在已知热化学方程式中的位置(是同侧还是异侧)。 c.根据待求热化学方程式中各物质的化学计量数来调整已知热化学方程式中的化学计量数。 d.对调整后的已知热化学方程式进行加和(利用同侧相加,异侧相减原则),计算待求反应的焓变。 加和法：利用加和法计算反应焓变一般要经过4步: 2.根据盖斯定律计算反应热 反应热的计算 9 拓展1：物质稳定性的比较 【类型1】——同素异形体间的能量比较 在一定相同条件下，金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。由图示可知，1mol C(石墨)的完全燃烧的热化学反应方程式为 __________________________________ ，金刚石的稳定性 石墨(填“＞”、“=”或“＜”)。 C(石墨，s)+O2(g) =CO2(g) ΔH-393.5 kJ·mol－1 < 反应热的计算 热稳定性：MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2 镁和卤素单质(X2)反应的相对能量变化如图所示。比较MgX热稳定性大小 【类型2】——控制变量，框定始态或终态的相对能量 反应热的计算 7.化学反应的本质是旧化学健的断裂和新化学键的形成。已知某些化学键的键能数据如下： 则下列热化学方程式不正确的是(　　) A．1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)=HCl(g)　ΔH＝－91.5 kJ·mol－1 B．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ·mol－1 C．1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)=HCl(g)　ΔH＝+91.5 kJ·mol－1 D．2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g)　ΔH＝+183 kJ·mol－1 化学键 H—H Cl—Cl H—Cl 键能/(kJ·mol－1) 436 243 431 C 【例题讲解】 解析：1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)=HCl(g) ΔH＝(436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1)/2－431 kJ·mol－1＝－91.5 kJ·mol－1 3、根据反应物和生成物的键能计算 ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和) 反应热的计算 【例题讲解】 8.已知：1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。工业上可通过下列反应制取高纯硅：SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)，根据下表列举的化学键的键能数据，判断该反应的反应热(ΔH)为(　　) 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－1 460 360 436 431 176 347 A.＋412 kJ·mol－1 B.－412 kJ·mol－1 C.＋236 kJ·mol－1 D.－236 kJ·mol－1 C 【解析】ΔH＝4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－(2×176 kJ·mol－1＋4×431 kJ·mol－1)＝＋236 kJ·mol－1。 3、根据反应物和生成物的键能计算 反应热的计算 4、根据物质的燃烧热数值计算 可燃物完全燃烧放出的热量＝n(可燃物) × |ΔH|(燃烧热的绝对值) 【例题讲解】 6.能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8 kJ·mol－1、282.5 kJ·mol－1、726.7 kJ·mol－1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为(　　) A．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l) ΔH＝－127.4 kJ·mol－1 B．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l) ΔH＝＋127.4 kJ·mol－1 C．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－127.4 kJ·mol－1 D．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝＋127.4 kJ·mol－1 A 反应热的计算 14 【例题讲解】 【解析】　根据题给三种物质的燃烧热可以写出： H2(g)＋1/2 O2(g) = H2O(l) ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1① CO(g)＋1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH2＝－282.5 kJ·mol－1② CH3OH(l)＋3/2O2(g) = CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－726.7 kJ·mol－1③ 运用盖斯定律进行计算，即①×2＋②－③可得： CO(g)＋2H2(g) = CH3OH(l)　ΔH＝2ΔH1＋ΔH2－ΔH3 ＝2×(－285.8 kJ·mol－1)＋(－282.5 kJ·mol－1)－(－726.7 kJ·mol－1) ＝－127.4 kJ·mol－1。 反应热的计算 5.根据图像计算 ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量) 反应热的计算 16 298K，101kPa下，由最稳定的单质生成1mol某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓(ΔfHmθ)。 已知：①最稳定单质的标准摩尔生成焓为0 kJ/mol，298K时，几种气态物质标准摩尔生成焓如表。 ②△H=ΣΔfHmθ(生成物) −ΣΔfHmθ(反应物)。 已知反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=−164.7kJ∙mol−1，求x 物质 CO2(g) H2O(g) CH4(g) H2(g) ΔfHmθ/kJ∙mol−1 −393.5 −241.5 x 0 拓展2：标准摩尔生成焓 △H=x+2×(−241.5)−（−393.5）−4×0= −164.7 x=−75.2 反应热的计算 随堂训练 3.已知化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是(　　 ) A.每生成2分子AB吸收b kJ热量 B.该反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1 C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，放出a kJ能量 B 18 4.白磷与氧气可发生如下反应：P4(白磷，s)＋5O2(g)=P4O10(s)。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P－P a kJ·mol－1、P－O b kJ·mol－1、P=O c kJ·mol－1、O＝O d kJ·mol－1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是(　　) A．(6a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1 B．(4c＋12b－6a－5d) kJ·mol－1 C．(4c＋12b－4a－5d) kJ·mol－1 D．(4a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1 A 随堂训练 19 2a＋b＋2c 随堂训练 N2(g)＋3H2(g)＋CO2(g)=CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH＝－179.3 kJ·mol－1 ①＋②×2＋③ 随堂训练 则＝＝＝＝。 【例7】随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成： SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)=2HI(g)＋H2SO4(l) ΔH1＝a kJ·mol－1 2H2SO4(l)=2H2O(g)＋2SO2(g)＋O2(g) ΔH2＝b kJ·mol－1 2HI(g)=H2(g)＋I2(g) ΔH3＝c kJ·mol－1 则：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g) ΔH＝ _______kJ·mol－1。 【例8】以H2合成尿素CO(NH2)2的有关热化学方程式有： ①N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH1＝－92.4 kJ·mol－1 ②NH3(g)＋eq \f(1,2)CO2(g)===eq \f(1,2)NH2CO2NH4(s)　ΔH2＝－79.7 kJ·mol－1 ③NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH3＝＋72.5 kJ·mol－1 则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为_____________________________________________________________。 $